JPH02253837A - 不活性粒状体表面の被覆方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、不活性粒状体表面に数ナノメータの膜厚の金
属酸化物を微粒子で緻密に被覆する方法に関する。さら
に詳しくいえば、本発明は、不活性粒状体に水を吸着さ
せこの水を利用し、金属アルコキシドを該粒状体表面に
おいて加水分解し反応生成物を粒状体表面に被膜させる
方法である。
属酸化物を微粒子で緻密に被覆する方法に関する。さら
に詳しくいえば、本発明は、不活性粒状体に水を吸着さ
せこの水を利用し、金属アルコキシドを該粒状体表面に
おいて加水分解し反応生成物を粒状体表面に被膜させる
方法である。
従来の技術
従来、数ナノメータの膜厚で金属酸化物により被覆され
た金属酸化物微粒子を製造する方法として、粒径10n
m程度以下の超微粒子と粒径l/711程度以上の微粒
子を界面活性剤を使用しδ電位を調整しpH値をコント
ロールすることにより互いに吸着させる方法、超微粒子
と微粒子を液中で十分混合し、噴霧乾燥する方法、超微
粒子と微粒子を乾燥空気中で摩擦することにより静電気
力により付着させる方法なとが知られている。しかしな
がら、これらの被覆方法では超微粒子の微粒子への付着
は確率的な問題であり、膜厚の制御には多くのノウハウ
を必要とし、被覆された膜は超微粒子が単に付着したの
みの疎な膜であり、しかも未付着の超微粒子の割合が大
きく、また利用価値の高いサブミクロン粒子を被覆する
ことは困難である等の欠点を有している。
た金属酸化物微粒子を製造する方法として、粒径10n
m程度以下の超微粒子と粒径l/711程度以上の微粒
子を界面活性剤を使用しδ電位を調整しpH値をコント
ロールすることにより互いに吸着させる方法、超微粒子
と微粒子を液中で十分混合し、噴霧乾燥する方法、超微
粒子と微粒子を乾燥空気中で摩擦することにより静電気
力により付着させる方法なとが知られている。しかしな
がら、これらの被覆方法では超微粒子の微粒子への付着
は確率的な問題であり、膜厚の制御には多くのノウハウ
を必要とし、被覆された膜は超微粒子が単に付着したの
みの疎な膜であり、しかも未付着の超微粒子の割合が大
きく、また利用価値の高いサブミクロン粒子を被覆する
ことは困難である等の欠点を有している。
発明が解決しようとする課題
本発明は、不活性粒状体表面に超微粒子の緻密層を形成
させる不活性粒状体の被覆方法及びその際に膜の厚さを
自由に制御することができる簡便な方法を提供すること
を目的とするものである。
させる不活性粒状体の被覆方法及びその際に膜の厚さを
自由に制御することができる簡便な方法を提供すること
を目的とするものである。
課題を解決するだめの手段
本発明者らは、不活性粒状体表面の被覆方法を確立すべ
く鋭意研究を重ねた結果、不活性粒状体の表面を膜厚を
制御して被覆するには、該粒状体表面で有機アルコキシ
ドを局部的に加水分解させて生成した金属酸化物の超微
粒子が緻密に付着した膜として被覆することが本発明の
目的を達成できることを見出し、本発明を完成させたも
のである。
く鋭意研究を重ねた結果、不活性粒状体の表面を膜厚を
制御して被覆するには、該粒状体表面で有機アルコキシ
ドを局部的に加水分解させて生成した金属酸化物の超微
粒子が緻密に付着した膜として被覆することが本発明の
目的を達成できることを見出し、本発明を完成させたも
のである。
すなわち、本発明は、不活性粒状体の表面を被覆する方
法において、高級脂肪酸の少量を添加してある非親水性
有機溶媒中に0.5〜20重量%の金属アルコキシドを
溶解した溶剤中に表面に水を吸着させた不活性粒状体を
分散させ、該粒状体表面で金属アルコキシドの局部的な
加水分解を起こさせ、表面に金属酸化物微粒子の緻密層
を形成させることを特徴とする不活性粒状体表面の被覆
方法を提供するものである。
法において、高級脂肪酸の少量を添加してある非親水性
有機溶媒中に0.5〜20重量%の金属アルコキシドを
溶解した溶剤中に表面に水を吸着させた不活性粒状体を
分散させ、該粒状体表面で金属アルコキシドの局部的な
加水分解を起こさせ、表面に金属酸化物微粒子の緻密層
を形成させることを特徴とする不活性粒状体表面の被覆
方法を提供するものである。
次に、本発明の詳細な説明する。
本発明に使用する不活性粒状体は特に限定されるもので
はない。この微粒子に水を吸着させるには、例えば、B
ET比表面積5〜15m2のアルミナ又はジルコニア微
粒子に表面積1rR2当り0.1〜30mgの範囲で水
を相対温度及び吸着時間を調節することにより任意の量
を吸着させればよい。吸水量は、被覆層の膜厚を決定す
るものであるから、不活性粒状体表面を被覆する金属酸
化物を金属アルコキシドの加水分解から得るために必要
な重量を吸着させる。
はない。この微粒子に水を吸着させるには、例えば、B
ET比表面積5〜15m2のアルミナ又はジルコニア微
粒子に表面積1rR2当り0.1〜30mgの範囲で水
を相対温度及び吸着時間を調節することにより任意の量
を吸着させればよい。吸水量は、被覆層の膜厚を決定す
るものであるから、不活性粒状体表面を被覆する金属酸
化物を金属アルコキシドの加水分解から得るために必要
な重量を吸着させる。
本発明で使用する非親水性有機溶媒としては、ベンゼン
、トルエン、キシレン等の芳香族系炭化水素、ケロシン
又はリグロイン等の石油留分が適している。この溶媒に
添加する高級脂肪酸としては炭素原子数10〜30の脂
肪酸を用いる。具体的には、n−カプロン酸、n−カプ
リン酸、n−カプリル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、
パルミチン酸、ステアリン酸等であり、その使用量は0
.005〜0.05mol/Q溶解したものである。通
常脂肪酸の濃度は臨界逆ミセル濃度に相当する量が望ま
しい。
、トルエン、キシレン等の芳香族系炭化水素、ケロシン
又はリグロイン等の石油留分が適している。この溶媒に
添加する高級脂肪酸としては炭素原子数10〜30の脂
肪酸を用いる。具体的には、n−カプロン酸、n−カプ
リン酸、n−カプリル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、
パルミチン酸、ステアリン酸等であり、その使用量は0
.005〜0.05mol/Q溶解したものである。通
常脂肪酸の濃度は臨界逆ミセル濃度に相当する量が望ま
しい。
不活性粒状体の被覆膜の原料となる金属アルコキシドは
特に限定されるものではないが、反応性の低いアルコキ
シドと反応性の高いアルコキシドがある。前者としては
ケイ素メトキシド及びケイびジルコネトキシド等が代表
的なものである。
特に限定されるものではないが、反応性の低いアルコキ
シドと反応性の高いアルコキシドがある。前者としては
ケイ素メトキシド及びケイびジルコネトキシド等が代表
的なものである。
その使用量として低いアルコキシドは5〜20重量%、
高いアルコキシドは0.5〜5重量%が用いられる。
高いアルコキシドは0.5〜5重量%が用いられる。
本発明方法を実施するには、前記アルコキシド希釈有機
溶液を超音波又はスターラにより激しく撹拌していると
ころへ、含水した不活性粒状体を少量ずつ落下させ、粒
状体表面で加水分解反応を起こさせる。反応時間は、反
応性の低いアルコキシドを使用する場合には数時間〜数
十時間、反応性の高いアルコキシドを使用する場合には
数分〜数十分である。なお、反応性の高いアルコキシド
を使用する時には含水した粒状体を、高級脂肪酸のみを
溶解させた非親水性有機溶剤にまず分散させた後、この
粒状体分散液を撹拌させながら、非親水性有機溶剤によ
りlO倍程度に希釈した金属アルコキシド溶剤を滴下し
所定の濃度とし、加水分解反応を進行させてもよい。非
親水性有機溶剤中への含水した粒状体の投入量は、該有
機溶媒IQ当りIOh以下とすることが望ましい。
溶液を超音波又はスターラにより激しく撹拌していると
ころへ、含水した不活性粒状体を少量ずつ落下させ、粒
状体表面で加水分解反応を起こさせる。反応時間は、反
応性の低いアルコキシドを使用する場合には数時間〜数
十時間、反応性の高いアルコキシドを使用する場合には
数分〜数十分である。なお、反応性の高いアルコキシド
を使用する時には含水した粒状体を、高級脂肪酸のみを
溶解させた非親水性有機溶剤にまず分散させた後、この
粒状体分散液を撹拌させながら、非親水性有機溶剤によ
りlO倍程度に希釈した金属アルコキシド溶剤を滴下し
所定の濃度とし、加水分解反応を進行させてもよい。非
親水性有機溶剤中への含水した粒状体の投入量は、該有
機溶媒IQ当りIOh以下とすることが望ましい。
また、この時、非親水性有機溶剤中に含まれる金属アル
コキシドの量は、不活性粒状体に吸着されている水によ
り完全に局部的に加水分解されると化学量論的に予想さ
れる量の数倍〜数百倍、すなわち、反応性の高いアルコ
キシドの場合数倍〜数十倍、反応性の低いアルコキシド
の場合数十倍〜数百倍が望ましQl。
コキシドの量は、不活性粒状体に吸着されている水によ
り完全に局部的に加水分解されると化学量論的に予想さ
れる量の数倍〜数百倍、すなわち、反応性の高いアルコ
キシドの場合数倍〜数十倍、反応性の低いアルコキシド
の場合数十倍〜数百倍が望ましQl。
金属アルコキシドの加水分解反応により粒状体表面の吸
着水が消費されてしまい、金属酸化物による粒状体表面
の被覆が終了した後、遠心分離により粒状体と未反応金
属アルコキシドを含んだ有機溶剤を分離し、さらに有機
溶媒により数回洗浄することにより粒状体から未反応ア
ルコキシドを除去する。洗浄終了後、粒状体をメチルア
ルコール等の表面張力の小さい溶剤に分散させ、真空乾
燥器等において、まず低温で溶剤を徐々に蒸発させ、さ
らに200°C程度で真空乾燥させる。乾燥した粒状体
に脂肪酸が付着している場合には、空気中において30
0〜400℃で脂肪酸を酸化分解させることにより、膜
厚を制御した高純度の被覆膜が得られる。
着水が消費されてしまい、金属酸化物による粒状体表面
の被覆が終了した後、遠心分離により粒状体と未反応金
属アルコキシドを含んだ有機溶剤を分離し、さらに有機
溶媒により数回洗浄することにより粒状体から未反応ア
ルコキシドを除去する。洗浄終了後、粒状体をメチルア
ルコール等の表面張力の小さい溶剤に分散させ、真空乾
燥器等において、まず低温で溶剤を徐々に蒸発させ、さ
らに200°C程度で真空乾燥させる。乾燥した粒状体
に脂肪酸が付着している場合には、空気中において30
0〜400℃で脂肪酸を酸化分解させることにより、膜
厚を制御した高純度の被覆膜が得られる。
発明の効果
本発明方法による不活性粒状体表面の被膜は、超微粒子
金属酸化物を緻密層に形成させた膜であって、その厚さ
は所望に応じて制御できるので、工業的に優れた方法で
ある。
金属酸化物を緻密層に形成させた膜であって、その厚さ
は所望に応じて制御できるので、工業的に優れた方法で
ある。
実施例
次に、実施例により本発明を説明する。
実施例1
リグロイン36ccにケイ素エトキシド4cc及びステ
アリン酸0.15gを溶解させた有機溶剤に、単位表面
積当り511gの水を吸着させたBET非表面積13m
2/9の高純度アルミナ19を加え、超音波により粉体
を分散させ、リグロインで1回、さらにスタークにより
240rpmでかきまぜながら25℃において50時間
反応させる。次にこの反応生成物を超音波処理によって
粉体を分散させ、メチルアルコールで3回洗浄し、常温
で乾燥させた後、さらに200°Cで真空乾燥させた。
アリン酸0.15gを溶解させた有機溶剤に、単位表面
積当り511gの水を吸着させたBET非表面積13m
2/9の高純度アルミナ19を加え、超音波により粉体
を分散させ、リグロインで1回、さらにスタークにより
240rpmでかきまぜながら25℃において50時間
反応させる。次にこの反応生成物を超音波処理によって
粉体を分散させ、メチルアルコールで3回洗浄し、常温
で乾燥させた後、さらに200°Cで真空乾燥させた。
その結果、シリカにより被覆されたアルミナ微粉体を得
た。
た。
この微粉体は分析電子顕微鏡観察、化学分析及び非表面
積測定からシリカ超微粒子により均一に被覆されたアル
ミナ粒子であった。分析結果を表に示す。
積測定からシリカ超微粒子により均一に被覆されたアル
ミナ粒子であった。分析結果を表に示す。
実施例2〜3
実施例1における吸着水量に加え、表に示す単位表面積
当りの吸着水量のアルミナ粉体を用いて反応を行い、シ
リカで被覆されたアルミナ粉体を得た。分析結果を表に
示す。
当りの吸着水量のアルミナ粉体を用いて反応を行い、シ
リカで被覆されたアルミナ粉体を得た。分析結果を表に
示す。
実施例4
実施例1のリグロインに代えてベンゼンを用いて同様な
操作を行い、得た粉体について分析電子顕微鏡観察を行
った結果、シリカ超微粒子で均一に被覆されたアルミナ
粉体であった。
操作を行い、得た粉体について分析電子顕微鏡観察を行
った結果、シリカ超微粒子で均一に被覆されたアルミナ
粉体であった。
実施例5
実施例1のステアリン酸帆15gに代えてn−カプロン
酸0.2gを用いて同様な操作を行い、得た粉体につい
て分析電子顕微鏡観察を行った結果、シリカ超微粒子で
均一に被覆されたアルミナ粉体であっtこ。
酸0.2gを用いて同様な操作を行い、得た粉体につい
て分析電子顕微鏡観察を行った結果、シリカ超微粒子で
均一に被覆されたアルミナ粉体であっtこ。
実施例6
実施例1におけるアルミナ粉体に代えて単位表面積当り
7mgの水を吸着させた比表面積18+I+″/9のジ
ルコニア粉体を用いて同様な操作を行い、シリカ被覆さ
れたジルコニア粉体を得た。分析電子顕微鏡による観察
の結果、シリカ超微粒子により均一に被覆されたジルコ
ニア粒子であった。
7mgの水を吸着させた比表面積18+I+″/9のジ
ルコニア粉体を用いて同様な操作を行い、シリカ被覆さ
れたジルコニア粉体を得た。分析電子顕微鏡による観察
の結果、シリカ超微粒子により均一に被覆されたジルコ
ニア粒子であった。
実施例7
リグロイン40ccにステアリン酸0.15gを溶解し
た有機溶剤に単位表面当り7rAgの水を吸着させた比
表面積13m”/gのアルミナ19を加え超音波滴下し
、2分間反応させた。反応生成物をリグロインにより2
回、さらにメチルアルコールにより2回洗浄し、常温で
乾燥させた後、さらに200°Cにおいて乾燥させ、ジ
ルコニアで被覆されたアルミナ粉体を得た。この粉体は
分析電子顕微鏡による観察の結果、ジルコニア超微粒子
により均一に被覆されたアルミナ粒子であった。
た有機溶剤に単位表面当り7rAgの水を吸着させた比
表面積13m”/gのアルミナ19を加え超音波滴下し
、2分間反応させた。反応生成物をリグロインにより2
回、さらにメチルアルコールにより2回洗浄し、常温で
乾燥させた後、さらに200°Cにおいて乾燥させ、ジ
ルコニアで被覆されたアルミナ粉体を得た。この粉体は
分析電子顕微鏡による観察の結果、ジルコニア超微粒子
により均一に被覆されたアルミナ粒子であった。
実施例8
リグロイン40ccにステアリン酸0.159、スズエ
トキシド0.2gを溶解した有機溶剤をスタークにより
かきまぜているところへ単位表面当り7rngの水を吸
着させた比表面積13+11”/9のアルミナ粉体1g
を少量ずつ落下させ5分間反応させた。
トキシド0.2gを溶解した有機溶剤をスタークにより
かきまぜているところへ単位表面当り7rngの水を吸
着させた比表面積13+11”/9のアルミナ粉体1g
を少量ずつ落下させ5分間反応させた。
次に反応生成物をリグロインで2回、さらにメチルアル
コールで2回洗浄し、乾燥させた粉体を分析電子顕微鏡
で観察した結果、得られた粉体は酸化スズ超微粒子で均
一に被覆されたアルミナ粒子であった。
コールで2回洗浄し、乾燥させた粉体を分析電子顕微鏡
で観察した結果、得られた粉体は酸化スズ超微粒子で均
一に被覆されたアルミナ粒子であった。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 不活性粒状体の表面を被覆する方法において、高級
脂肪酸の少量を添加してある非親水性有機溶媒中に0.
5〜20重量%の金属アルコキシドを溶解した溶剤中に
表面に水を吸着させた不活性粒状体を分散させ、該粒状
体表面で金属アルコキシドの局部的な加水分解を起こさ
せ、表面に金属酸化物微粒子の緻密層を形成させること
を特徴とする不活性粒状体表面の被覆方法。 2 粒状体に形成する緻密層の膜厚を該粒状体の吸着水
量によって制御する請求項1記載の方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1076183A JPH02253837A (ja) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | 不活性粒状体表面の被覆方法 |
US07/492,060 US5064690A (en) | 1989-03-28 | 1990-03-12 | Method for coating surface of inactive granules |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1076183A JPH02253837A (ja) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | 不活性粒状体表面の被覆方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02253837A true JPH02253837A (ja) | 1990-10-12 |
JPH0565215B2 JPH0565215B2 (ja) | 1993-09-17 |
Family
ID=13598003
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1076183A Granted JPH02253837A (ja) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | 不活性粒状体表面の被覆方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5064690A (ja) |
JP (1) | JPH02253837A (ja) |
Cited By (3)
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US8076846B2 (en) | 2005-09-22 | 2011-12-13 | Sony Corporation | Metal oxide nanoparticles, production method thereof, light-emitting element assembly, and optical material |
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US6001289A (en) | 1991-12-04 | 1999-12-14 | Materials Innovation, Inc. | Acid assisted cold welding and intermetallic formation |
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DE4432035A1 (de) * | 1994-09-09 | 1996-03-14 | Philips Patentverwaltung | Beschichtungsverfahren für Lumineszenzpulver, Luminenzenzpulver und beschichteter Gegenstand |
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JP7256478B2 (ja) * | 2020-02-13 | 2023-04-12 | 株式会社村田製作所 | 成膜方法及び電子部品の製造方法 |
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- 1989-03-28 JP JP1076183A patent/JPH02253837A/ja active Granted
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- 1990-03-12 US US07/492,060 patent/US5064690A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH0565215B2 (ja) | 1993-09-17 |
US5064690A (en) | 1991-11-12 |
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